Определение ширины и числа пролетов плотины
Водосливная плотина поддерживает в водонапорной башне уровень НПУ. При пропуске паводочного расхода подъем уровня в водонапорной башне происходит до ПУВВ, который равен 22,5 м. необходимо определить ширину водосливной части плотины и количество щитовых отверстий.
Исходные данные:
Qn = 200 м3/с
ПУВВ = 22.5 м
Вр = 30 м
ОД = 30 м
В = (1.5….2.5)Н
Впл = вn + t (n-1) < Bp
t = (1…1.5)
h/b = 0.4….0.5
Определим пропускную способность плотины при ширине водосливного фронта плотины равной ширине отводящего русла Вотв, м.
Н0 = Н = ПУВВ – НПУ = 22.5 – 20 = 2.5 м
Ширина одного пролета:
В = 1.5Н = 1.5 * 2.5 = 3.75 м
Тогда расход будет иметь следующее значение:
Q
= mBp
м3/с
Примем отношение h/b = 0.5, зная значение b, найдем глубину h = 1.9 м, тогда площадь живого сечения будет иметь вид:
Wвб=( b+mh)h = (3.75 + 0.49*1.9)*1.9 = 8.9 м2
Сравниваем Q > Qmax. В этом случае проектируется безщитовая плотина, ширина водосливного фронта которой равна:
Впл
= Q/(m
)
= 245,3/17,51
= 14 м
Определение отметки гребня плотины
Водосливная плотина практического профиля имеет одинаковое количество пролетов с затворами на гребне водослива, поддерживающим НПУ. Необходимо определить отметку гребя водослива и его высоту. За профилирующий принимается напор при НПУ,
Исходные данные:
Q = 700 м3/ч
n = 6 м
v = 1.45 м/с
ОД = 116 м
ФПУ = 138 м
НПУ = 137 м
УНБ1 = 122 м
УНБ2 = 123 м
Ширина пролета 6 м
Полный напор:
Определим коэффициент бокового сжатия по следующей формуле:
Определим полный напор на гребне с учетом коэффициента бокового сжатия:
Геометрический напор на гребне плотины:
Отметка гребня плотины:
ОГ = НПУ – Н = 137 – 5.84 = 131.16 м
Высота плотины:
Р = ОГ – ОД = 122.7 – 131.16 = 15.16 м
Определение максимального сбросного расхода
Полный напор на гребне плотины:
Н1 = ФГУ – ОГ = 138 – 122.7 = 15.3 м
Найдем следующее отношение:
Н0/Н1 = 1.07, что больше 0.8 следовательно:
Коэффициент бокового сжатия:
Тогда максимальный сбросной расход будет иметь следующее значение:
м3/ч
Так как Нпр = 5.95 м и Р ˂ 10, то радиус дуги будет иметь следующее значение:
R = 0.5Р = 3.35 м
Найдем координаты безвакуумного водослива и по ним построим профиль плотины. Все расчеты ведутся в табличной форме (таблица 13).
Таблица 13
Х, м |
Z, м |
||
Очертания кладки |
Очертания струи |
||
Внешняя поверхность |
Внутренняя поверхность |
||
0.0 |
0.75 |
-4.944 |
0.749 |
0.595 |
0.214 |
-4.777 |
0.214 |
1.19 |
0.041 |
-4.593 |
0.041 |
1.785 |
0.0 |
-4.403 |
0.0 |
2.38 |
0.041 |
-4.177 |
0.041 |
3.57 |
0.375 |
-3.689 |
0.375 |
4.76 |
0.875 |
-3.041 |
0.910 |
5.95 |
1.523 |
-2.261 |
1.588 |
7.14 |
2.338 |
-1.303 |
2.439 |
8.33 |
3.362 |
-0.179 |
3.510 |
10.115 |
5.194 |
1.815 |
5.474 |
11.9 |
7.348 |
4.123 |
7.795 |
14.875 |
11.662 |
8.025 |
12.490 |
17.85 |
16.80 |
14.875 |
18.50 |
20.825 |
22.717 |
21.777 |
25.347 |
23.8 |
29.335 |
29.750 |
33.379 |
26.78 |
37.009 |
38.910 |
42.543 |